南水北调中线总干渠邙山段黄土边坡、输水隧洞稳定性分析研究

摘要

南水北调中线总干渠在郑州西北部穿越该段黄土丘陵区.该文根据作者多年参加该项工程的亲身实践,分析总结了大量外业勘探、试验数据,结合以前的研究成果,进行了较为系统的分析研究工作,围绕黄土高边坡和黄土输水隧洞的稳定性两个主要工程地质问题,对黄土成因、年代、黄土湿度空间分布规律、结构特征的空间分布规律等提出了一些独特的见解和分析方法;稳定性分析考虑边坡土体强度与含水量的关系以及降雨过程,其计算结果更符合实际情况,常规稳定性计算结合稳定数值分析研究、极限动态平衡法等分析方法对设计方案条件下的人工高边坡和隧洞的稳定性作出了较为客观科学地评价,并根据黄土高边坡的工程特点、自然地形及地下水分布现状对高边坡设计方案分两种情况进行了优化比较计算研究,最后提出了优化调整方案;对黄土深埋大直径隧洞稳定性数值分析研究表明,双线衬砌隧洞,在瞬时强度条件和长期强度条件下,土体衬砌分别具有分布规律相似的应力场、位移、内力场和塑性区,差异仅表现在数值上.影响隧洞稳定性因素均为塑性屈服区的分布,同时开挖两隧洞之间土体屈服区互相连通.直接开挖隧洞其稳定性较差,黄土隧洞的衬砌方式和开挖方式需进一步优化,同时需考虑施工前的排水加固措施.

目录

摘要

第一章绪论

第一节黄土的分布及成因

第二节黄河南岸邙山黄土研究现状

第三节本文拟开展的研究工作

第二章邙山黄土物化成分、颗粒组成及结构特性研究

第一节邙山黄土的物质成分和物化性质

第二节颗粒组成

第三节结构特征

第三章邙山黄土强度空间变化规律研究

第一节北部黄土

第二节南部黄土

第三节黄土湿陷性特征

第四节黄土强度参数选择

第四章黄土边坡变形、失稳机理及稳定性研究

第一节边坡变形、失稳机理

第二节边坡的稳定性分析

第三节渠道出口高边坡稳定计算与評价

4.3.1计算依据、内容与计算方法

4.3.2计算方法简介

4.3.3渠道出口边坡稳定性计算与方案优化

第五章邙山黄土隧洞稳定性计算与保证措施研究

第一节影响黄土隧洞稳定性因素

第二节出口段隧洞稳定性计算与评价

第三节进口段隧洞稳定性计算与评价

第六章结论与展望

参考文献

致谢

附图4.1—附图4.20

附图4.21—附图4.38

附图4.39—附图4.53

附图4.54—附图5.9

附图5.10—附图5.39